Форма легенды факторной основы почвенно-ландшафтной карты

Перед заполнением легенды рекомендуется выделить (бледным тоном или тонкой штриховкой) ячейки, характеризуемые реальным сочетанием индикационных признаков.

Имеющиеся данные о других индикаторах могут быть введены в ячейки в виде условных значков (если одному сочетанию основных индикаторов соответствует одна категория дополнительного индикатора) или в шапку таблицы на уровне подкатегорий основных индикаторов.

В большинстве случаев на данном этапе степень дифференциации агроэкологических условий можно установить лишь приблизительно. В легенде рекомендуется максимальная дробность разделения условий-индикаторов. Такой подход позволяет в дальнейшем точнее определить почвенно-литологическое содержание контуров.

В ячейки вписываются индексы почв, обнаруженных при предыдущих обследованиях в данных условиях.

Контуры карты нумеруются, в них проставляются значки и индексы, соответствующие обозначениям легенды.

К легенде прикладываются индикационные таблицы.

Таким образом, на предварительной основе систематизируется весь фактический почвенно-картографический материал и частично – почвенно-ландшафтные взаимосвязи. С оригинала карты снимаются копии, одна из которых используется для составления макета почвенно-ландшафтной карты.

Макет почвенно-ландшафтной карты составляется на факторной основе с целью предварительной типизации ЭАА, определения объема и конкретного содержания полевых работ.

Форма легенды макета соответствует форме легенды окончательной карты и имеет вид таблицы (таблица 4.9). Отличия (касающиеся, главным образом, содержания легенды) обусловлены лишь неполнотой информации.

Легенда отображает связь агроэкологически наиболее значимого компонента ландшафта (почвенного покрова) и наиболее сильного фактора его дифференциации (как правило, рельефа).

В первой графе (по вертикали) в порядке группировки перечисляются все ЭПС и ЭПА, выявленные на территории съемки по предварительной основе (включая литологические разности). Они систематизируются в соответствии с группировкой земель почвенно-географической провинции. Такие группировки частично разработаны для южно-таежно-лесной и лесостепной зон (Среднерусская провинция), степной и сухостепной зон (Заволжская и Казахстанская провинции) (раздел 3.6). Уточнение группировок и составление их для других провинций может проводиться на основе группировок структур почвенного покрова с привлечением геоморфологических, литологических, гидрогеологических характеристик. Дальнейшее упорядочивание ЭПС в легенде проводится согласно ландшафтно-экологической классификации земель провинции (в пределах групп и подгрупп земель – от класса до подвида земель II порядка и далее до агрономической характеристики компонентов ЭПС) (…). В конце списка выделов каждой агроэкологической группы или более мелких подразделений предусматриваются строки «Отсутствие информации».

В верхней строке (по горизонтали) обозначаются геоморфологические выделы.

На пересечении строк и столбцов указываются номера контуров, соответствующие ячейки заливаются выбранным цветом. Номера контуров, обеспеченных фактической информацией, подчеркиваются или выделяются другим шрифтом.

Выделы легенды, не обнаруженные при прежних исследованиях, но наличие которых на обследуемой территории вероятно, отмечаются знаком «?». Они нуждаются в подтверждении. Основанием для введения таких категорий в легенду могут быть сведения, полученные из региональной литературы, при знакомстве с почвенными картами соседних территорий и пр. Если для геоморфологически одинаковых контуров выделяется несколько резко различающихся ЭПС (например, на плоских водоразделах отмечается наличие автоморфных и полугидроморфно-зональных ЭПС), требуется полевая проверка контуров и, вероятнее всего: 1) установление дополнительных градаций для выделения категорий рельефа (например, добавление категорий, отражающих тип микрорельефа или крупную форму микрорельефа – западину, ложбинообразное понижение и т. д.); или 2) выявление другого фактора дифференциации почвенного покрова (например, почвообразующих пород).

Для удобства макет оформляется в относительно контрастных тонах. Контуры, по которым имеется почвенная информация, закрашиваются. Если по индикационным таблицам информация оценивается как достоверная, контуры не нуждаются в полевой проверке и закрашиваются сплошь выбранным для данного ЭАА цветом. Контуры, обеспеченные фактической и экстраполированной информацией, желательно зрительно разделить (разной интенсивностью тона, редкой штриховкой, видом границы). Требующие проверки контуры закрашиваются полосами одного или двух цветов, соответствующим наиболее вероятным ЭПС. Не имеющие почвенной информации контуры не закрашиваются.

По макету почвенно-ландшафтной карты намечается конкретный план полевых работ.

4.3.5. Планирование полевых работ. Большинство агроэкологически значимых факторов, помимо почвенного покрова (мезо- и микрорельеф, литология, растительность, состояние поверхности почвы, гидрологический режим) требуют обязательной характеристики в соответствии с традиционной методикой крупномасштабного картографирования. С этой стороны почвенно-ландшафтная съемка аналогична почвенной. Главные отличия заключаются в картографировании почвенного покрова не по преобладающей почве, а в виде структур почвенного покрова.

Объем работ зависит от количества и качества предварительной информации. По легенде макета ПЛК устанавливаются выделы, не обеспеченные или недостаточно обеспеченные достоверной информацией, по самой карте – их площади. Общее примерное количество почвенных выработок рассчитывается так же, как и при крупномасштабном картографировании – исходя из площади обследования и категории сложности территории.

Полевой период почвенно-ландшафтного картографирования разделяется на два этапа – собственно исследовательский и поверочный. Объем работ второго этапа зависит от результатов первого, а именно от надежности установления индикационные связей и заданной точности карты. Изначально целесообразно равномерное распределение почвенных выработок между обоими этапами, но окончательно необходимое количество выработок устанавливается в процессе съемки.

Полевой период

Цель работ полевого периода – получение фактических материалов, необходимых для составления достоверной почвенно-ландшафтной карты и проведения агроэкологической оценки земель.

Содержание полевых работ: уточнение полевой морфологической диагностики некоторых почв (например, разделение несмытых и слабосмытых почв, объективное разделение почв разной степени оглеения и т. д.); установление и проверка ландшафтно-индикационных связей и дешифровочных признаков для различных видов ЭАА; уточнение ландшафтных характеристик конкретных ЭАА (почвенной, литологической, гидрогеологической, микроклиматической, биоценотической, геохимической); характеристика агрономической неоднородности конкретных ЭАА; отбор образцов почв.

4.4.1. Техника съемки при полевом почвенно-ландшафтном обследовании не отличается от почвенного обследования.

Для литолого-почвенной и гидрогеологической характеристики закладывают почвенные выработки всех видов: глубокие разрезы, полуразрезы, прикопки, буровые скважины. При наличии данных ранее проведенных почвенных обследований потребность в глубоких разрезах сокращается, иногда весьма значительно (в зависимости от качества и давности имеющихся фактических материалов). За счет этого для наиболее полной характеристики микронеоднородности почвенного покрова увеличивается количество полуразрезов и прикопок.

Более или менее равномерное расположение почвенных выработок, характерное для карт с показом преобладающих почв, заменяется неравномерным с концентрацией точек на отдельных участках (ключах) и разреженной сеткой контрольных точек на остальной территории.

Почвенные ключи – это различные сгущения выработок для характеристики почвенно-литологической неоднородности. Основные виды ключей:

1) Площадки с детальной почвенной и топографической съемкой, размером обычно 0,5…2 га. Эти ключи дают наиболее полную и достоверную информацию о компонентном составе ЭПС и для обоснования их диагностики. Они наиболее трудоемки – в среднем не менее двух дней работы на одном ключе, – поэтому их закладка ограничена.

2) Дешифровочные ключи закладывают для установления и проверки дешифровочных признаков аэрофотоснимков. Используются АФС с типичным для части территории рисунком фотоизображения. Ключ должен охватить изучаемый рисунок не менее чем в 3-кратной повторности. Привязка разрезов к пятнам, образующим рисунок фотоизображения, позволяет достоверно установить компонентный состав и долевое участие компонентов почвенного покрова. Связи почва – рельеф – литология установить сложнее при отсутствии детальной топоосновы. Топографическая съемка участка увеличивает достоверность выявления связей, но повышает трудоемкость обследования.

3) Почвенно-ландшафтные профили длиной в среднем 100…1000 м обеспечивают большой территориальный охват, т. к. обычно пересекают несколько ЭАА, легче в исполнении, чем ключи-площадки. Точность информации в этом случае несколько ниже, особенно по долевому участию компонентов. В условиях слаборасчлененного рельефа профили желательно сопровождать нивелировкой. На профилях удобно проводить оценку агроэкологической неоднородности полей по состоянию посевов.

4) Микропрофили – серии почвенных выработок, пересекающие несколько характерных элементов микрорельефа в пределах одного элемента мезорельефа. Их длина 10…30 м. Позволяют установить состав компонентов ЭПС и их связь с микрорельефом, эффективны при выраженном микрорельефе.

5) «Гнезда», или «кусты» из 3…5 прикопок или полуям в пределах одного элемента мезорельефа служат для вскрытия компонентного состава ЭПС при отсутствии выраженного микрорельефа. Они наиболее эффективны при наличии аэрофотоснимков с неоднородным рисунком.

Методика полевого описания почвенных выработок традиционна и отличается лишь некоторыми дополнениями, облегчающими обработку данных полевого обследования.

На лицевой стороне бланка описания рядом с № разреза в скобках указывается № контура по макету ПЛК.

Ниже названия почвы ставится индекс ЭПС, в состав которой входит данная почва, с указанием долевого участия компонентов. Индекс компонента, характеризуемого разрезом, обводится или подчеркивается. В скобках указывается принадлежность ЭАА к агроэкологической группе земель.

В строке рекомендуемых мероприятий и вида использования обозначается категория земель, к которой относится данный ЭАА (см. главу 3), перечисляются его основные лимитирующие факторы и степень их проявления.

Данные сведения не являются окончательными и могут быть откорректированы по результатам камеральных работ.

Полевые исследования по содержанию работ подразделяются на два этапа, которые могут выполняться в течение одного полевого сезона.

4.4.2. Первый этап(исследовательский) направлен на установление и проверку пространственных закономерностей формирования ЭАА и создание системы ландшафтной индикации. Основное внимание уделяется выявлению разнообразия агроэкологических условий. По каждому компоненту агроландшафта устанавливается полный список выделов (почв, структур почвенного покрова, элементов рельефа, литологических разностей и т. д.). Устанавливаются связи между компонентами ландшафта и степень их выраженности. Особое внимание уделяется связям трудноопределяемых компонентов ландшафта с легкоопределяемыми. К ним относятся связи почв, структур почвенного покрова и литологических условий с мезорельефом, растительностью, фотоизображением; связи флористических и фаунистических комплексов с рельефом и фотоизображением; микрорельефа и гидрогеологических условий с фотоизображением.

Исследованиями первого этапа должны быть охвачены все категории рельефа, все типы фотоизображения (т. е. каждый выдел легенды предварительной картографической основы). При этом учитывают встречаемость того или иного выдела на картографируемой территории.

Этап включает рекогносцировочное (маршрутное) и основное (ключевое) обследование.

Рекогносцировочное обследование проводится с целью получения прямого представления о ландшафте и внутриландшафтной дифференциации обследуемой территории. В задачи рекогносцировки входит: выявление внутриландшафтной агроэкологической дифференциации территории; проверка на местности закономерностей формирования ЭАА, установленных в результате предварительного анализа материалов; уточнение предварительной группировки ЭАА; уточнение положения ключевых участков.

Рекогносцировочный маршрут должен охватить основные категории группировки ЭАА и типы аэрофотоизображения. Он включает элементы ключевого обследования (заложение микропрофилей, гнезд), что необходимо для определения компонентного состава ЭПС, выявления взаимосвязей агроэкологических факторов, установления дешифровочных признаков.

Объем рекогносцировочных работ определяется задачами съемки, сложностью территории, организационными условиями. Результаты рекогносцировки можно рассматривать как часть основного обследования.

Основное обследование проводят в целях уточнения систематического списка ЭАА, определения компонентного состава ЭПС; установления ландшафтных связей и дешифровочных признаков; диагностики и обоснования границ ЭАА; обоснования экстраполяции данных на контуры, не охваченные прямым обследованием; уточнения типизации ЭАА. Главным методом, позволяющим достичь названных целей, являются ключевые исследования.

Они должны охватить основные категории группировки ЭАА и типы аэрофотоизображения. Выделение в легенде почвенно-ландшафтной карты каждого нового вида ЭАА достоверно лишь в том случае, если оно подкреплено данными ключевых исследований.

Количество ключей (общее и по видам) зависит от сложности ландшафта, качества используемых основ, изученности территории, качества типизации макета ПЛК. Основной критерий количества и видов ключей – обеспеченность каждого выдела легенды макета почвенно-ландшафтной карты информацией.

Выбор мест заложения ключевых участков проводится с учетом сельскохозяйственного использования территории. При прочих равных условиях лучше выбирать участок под основной культурой, что позволит дать агрономическую характеристику почвенной неоднородности. Технически проще проводить ключевые исследования по молодым посевам, всходам, стерне, сложнее всего – на полях пропашных культур с агрогенным микрорельефом, по зяблевой вспашке.

Предварительная обработка материалов полевых исследований. Проводится корректировка предварительных индикационных таблиц «Почва – рельеф», «Почва – тип фотоизображения» и т. д. (таблицы 4.6, 4.7) и уточняется достоверность выделения ЭАА. Теснота индикационных связей является обоснованием экстраполяции при составлении авторского оригинала почвенно-ландшафтной карты и основным критерием при планировании дополнительных полевых работ.

При устойчивых связях (вероятности более 0,8 или ином заданном уровне) нет необходимости в дополнительных почвенных обследованиях данной категории рельефа (или фотоизображения). Категории, для которых обнаружена неоднозначная связь с ЭПС (вероятность менее 0,8) нуждаются в дополнительном опробовании.

В табличной сводке легко обнаруживаются категории рельефа и типы фотоизображения, не обеспеченные полевыми исследованиями. При их широком распространении на каждой планируется заложение ключа.

Полевая почвенно-ландшафтная карта составляется на нераскрашенном варианте макета ПЛК.

На полевую карту наносятся точки и № почвенных выработок, индексы выявленных почв. ЭАА, охарактеризованные ключевыми участками, переходят в категорию достоверно выявленных и обеспеченных фактической информацией. На полевой карте они индексируются и заштриховываются (или выделяются иначе, например, цветной границей).

Не допускается объединение в один контур соседних элементов макета ПЛК, если они не различаются по ЭПС, но различаются по другим ландшафтным условиям (мезо- или микрорельефу, растительности и др.).

На данном этапе полевых работ начинается составление авторского оригинала почвенно-ландшафтной карты. Картографической основой для него является топографическая карта с изображением в границах исследуемого землепользования. Основой содержания является макет ПЛК и полевая карта. На топографическую карту наносятся откорректированные по данным полевых обследований границы контуров ЭАА, их №, почвенные индексы, условные значки типов микрорельефа.

В первую очередь переносятся контуры, охарактеризованные почвенными выработками и ключами (заштрихованные на полевой карте).

Остальные контуры заполняются по данным уточненных индикационных таблиц. Главное условие при этом – наличие вероятности установленных связей «почва – рельеф», «почва – тип фотоизображения» не менее заданной.

Возможности экстраполяции долевого участия компонентов ЭПС гораздо более ограничены, чем экстраполяция данных об их компонентном составе. Она может проводиться либо по рисунку фотоизображения (соотношению пятен различного тона), что возможно не повсеместно, либо по анализу соотношения площадей форм микрорельефа, к которым, по данным ключевых исследований, приурочены компоненты ЭПС.

Если после экстраполирования данных на карте остаются «белые пятна» или контуры, обеспеченные недостаточно достоверной информацией, необходимо заложение дополнительных ключей.

Окончательно авторский оригинал карты заполняется по итогам второго этапа полевых работ.

4.4.3. Второй этап (поверочный) проводится для повышения достоверности почвенно-ландшафтной карты.

При этом в основном закладываются единичные контрольные выработки, гнезда разрезов, реже – почвенно-геоморфологические профили. Их размещение планируется с учетом данных полевой карты и макета, индикационных таблиц, заполненности авторского оригинала.

4.4.4. Полевые агрономические исследования являются составной частью почвенно-ландшафтной съемки. Они позволяют оценить агроэкологическую значимость наблюдаемых характеристик ландшафта.

Полевое агрономическое обследование в первую очередь направлено на фиксацию и оценку неблагоприятных явлений и признаков, лимитирующих земледелие, их пространственной неоднородности в пределах ЭАА и между различными ЭАА. Оно включает оценку состояния поверхности почв, микрорельефа, состояния растений, засоренности, пораженности посевов вредителями и болезнями и дополняется в случае необходимости выборочными почвенными разрезами и прямым учетом урожая. Результаты подобных однократных обследований в значительной степени зависят от погодных условий, времени года. Тем не менее они могут дать весьма ценный материал для выявления, оценки и анализа причин неоднородности агроэкологических условий.

Прямые учеты урожая (или биологической продуктивности культурных растений) не входят в состав обязательных работ при почвенно-ландшафтной съемке. Но их проведение желательно, поскольку они фиксируют реакцию растений на пространственную неоднородность агроэкологических условий, что можно рассматривать как прямой критерий агрономической значимости выделов легенды.

Оценка агроэкологической неоднородности в пределах ЭАА должна выполняться на опытных стационарах зональных НИИ. Для этих целей предлагается полевая экспресс-методика, основанная на сопряженном агроэкологических условий и состояния культурных растений. Последовательность работ и их содержание следующие (1).

1) По почвенно-ландшафтной карте выбираются типичные ЭАА, занятые учетными культурами.

2) На выбранных полях намечаются профили, пересекающие основные ЭАА.

3) Проводится визуальная качественно-количественная оценка посевов. Легко определяемые показатели (высота растений, длина колоса) фиксируются наиболее часто – не реже чем через 10 м. Более трудоемкие показатели (количество растений на единицу площади, продуктивная кустистость, количество зерен в колосе, соотношение зерна и соломы) определяются с повторностью, на порядок меньшей (примерно через 100 м). Если устанавливается повсеместно высокая корреляция между высотой растений и массой зерна, массовый материал по легко определимым морфометрическим показателям можно использовать для достаточно объективной и точной оценки продуктивности. За счет массовости данных (сотни на типологический выдел) ошибка среднего не превышает 5 %, что вполне достаточно для определения экологически значимого пестрополья (1).

4) Для анализа состояния посевов вычерчиваются графики показателей. Характер варьирования состояния посевов позволяет судить о неоднородности агроэкологических условий, связанных с почвенными факторами, поскольку хозяйственные условия в пределах поля единой агротехники можно рассматривать в первом приближении как постоянные. Специфическое влияние локальных факторов агротехнической пестроты (огрехи при обработке, неравномерность внесения удобрений и т. д.) обычно легко распознаются в натуре и исключаются из учета.

5) Проводится выборочное почвенное обследование учетных профилей для проверки и уточнения почвенно-литологической характеристики. Желательно нивелирование для более объективной характеристики микрорельефа, однако в ряде случаев достаточно топографической карты, аэрофотоснимка и визуальной характеристики. Полученные материалы используются для анализа корреляции между урожайностью и ее предполагаемыми факторами, позволяют оценить агрономическую значимость границ выделяемых ЭАА и уточнить их.

Данные агрономического обследования используются при составлении карты типов земель для определении контрастности видов и типов земель. Для этого определяется контрастность не только внутри ЭАА, но и между соседними ЭАА. Предлагается выделять четыре степени контрастности по отношению к фоновому компоненту: контрастность отсутствует – различия урожайности в пределах контура до 10%, слабая – 10…25 %, средняя – 25…50 %, сильная – 50…75%, очень сильная – 75…100 % (для зерновых культур).